［摘 要］ “材料力學(xué)”是航空航天、土木工程、機械工程以及相關(guān)專業(yè)大學(xué)生的必修課程，是研究材料在不同載荷作用下所產(chǎn)生的應(yīng)力和應(yīng)變問題以及剛度和強度問題的學(xué)科。在當(dāng)前國家重大需求的工程背景下，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和考核模式難以發(fā)揮材料力學(xué)在工程應(yīng)用領(lǐng)域的實用價值，亟須探索以工程應(yīng)用為導(dǎo)向的“材料力學(xué)”教學(xué)改革策略。通過提出以工程應(yīng)用為導(dǎo)向引出材料力學(xué)背景、以先進材料為導(dǎo)向關(guān)聯(lián)材料力學(xué)要點、以工程軟件為輔助再現(xiàn)材料力學(xué)問題、以理論結(jié)合實際的方式調(diào)整考核評價模式四項教學(xué)改革措施，激發(fā)大學(xué)生的科學(xué)探索興趣和學(xué)術(shù)研究能力，大幅提升大學(xué)生的創(chuàng)新與實踐水平，滿足新時代創(chuàng)新型人才和應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需求。

［關(guān)鍵詞］ 材料力學(xué)；工程應(yīng)用；創(chuàng)新型人才；應(yīng)用型人才

［基金項目］ 2020年度中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金資助項目“基于熱阻塞效應(yīng)的新型防隔熱結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計方法”（2020RC009）

［作者簡介］ 李瑋潔（1989—），女，吉林榆樹人，工學(xué)博士，北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院副教授，主要從事先進復(fù)合材料力學(xué)性能評價研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標(biāo)識碼］ A［文章編號］ 1674-9324（2023）22-0049-05［收稿日期］ 2022-11-04

“材料力學(xué)”研究材料在各種力和力矩的作用下所產(chǎn)生的應(yīng)力和應(yīng)變問題以及剛度和強度的問題，是航空航天、土木工程、機械工程以及相關(guān)專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程。在教學(xué)過程中，要求學(xué)生掌握工程問題所需的材料力學(xué)的基本概念、基本假設(shè)、基本原理和分析求解方法，掌握復(fù)雜材料力學(xué)問題的基本模型、基本方程的建立技術(shù)及分析求解方法，為后續(xù)有關(guān)的專業(yè)課程打下理論基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，近年來航空航天、汽車工業(yè)、軌道交通、機械制造等領(lǐng)域的技術(shù)突飛猛進，我國提出了相關(guān)領(lǐng)域的一系列重大工程。面向新時代的工程應(yīng)用需求，材料力學(xué)發(fā)揮著不可替代的作用。然而，傳統(tǒng)的“材料力學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和考核模式難以使學(xué)生了解該學(xué)科內(nèi)容在工程應(yīng)用領(lǐng)域中的實用價值，亟須探索以工程應(yīng)用為導(dǎo)向的“材料力學(xué)”教學(xué)改革策略。

一、“材料力學(xué)”課程教學(xué)中存在的問題

（一）應(yīng)用目標(biāo)模糊

在當(dāng)前“材料力學(xué)”課程的教學(xué)過程中，各個章節(jié)的引言部分仍然通過簡單的桿、軸、梁等研究對象的變形形式引入問題。例如，通過人在橋上行走的示例介紹并引入梁彎曲變形，將人在橋上站立視為集中載荷作用于橋梁之上，引起橋梁彎曲。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和科研能力的提升，《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標(biāo)綱要》指出，我國將“瞄準人工智能、量子信息、集成電路、生命健康、腦科學(xué)、生物育種、空天科技、深地深海等前沿領(lǐng)域，實施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國家重大科技項目”［1］。引入傳統(tǒng)的材料力學(xué)問題的方式與當(dāng)前階段熱點工程的實際問題缺乏直接、顯著的關(guān)聯(lián)，同時，這樣的問題引入方式對學(xué)生來說枯燥、乏味，導(dǎo)致學(xué)生難以體會到教師所講授的內(nèi)容與實際的聯(lián)系，無法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)材料力學(xué)理論的熱情。

（二）教學(xué)內(nèi)容乏味

“材料力學(xué)”課程的講授內(nèi)容主要包括緒論及基本概念、軸向拉伸和壓縮、剪切和連接、扭轉(zhuǎn)、彎曲內(nèi)力、彎曲應(yīng)力、彎曲變形、應(yīng)力狀態(tài)和強度理論、組合變形等，課堂上一般采用書寫數(shù)學(xué)公式、講解公式中的符號含義以及求解數(shù)學(xué)公式的方法等方式進行上述內(nèi)容的講授［2-3］。例如，講授扭轉(zhuǎn)應(yīng)力時，通過推導(dǎo)幾何關(guān)系、物理關(guān)系（本構(gòu)方程）和平衡關(guān)系獲取軸應(yīng)力的表達式，在教學(xué)過程中，講授的內(nèi)容全部為數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)過程。從學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)來看，講授前幾個公式時，學(xué)生的注意力較為集中，能夠掌握教師所講的內(nèi)容，隨著公式的增加和課堂時間的延長，學(xué)生的注意力逐漸分散，對關(guān)鍵公式的掌握程度明顯下降。由此可見，由于力學(xué)與數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)性較強，導(dǎo)致“材料力學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容趨近于數(shù)學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容，枯燥、乏味的教學(xué)內(nèi)容造成學(xué)生聽課的效果與效率低下，對學(xué)生深入掌握材料力學(xué)的研究方法和核心問題產(chǎn)生了消極影響。

（三）教學(xué)手段單一

“材料力學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容涉及大量數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)，當(dāng)前該課程在教學(xué)過程中常常采用“滿堂灌”的教學(xué)方式，教師從課堂開始到結(jié)束基本上在演“獨角戲”［4-5］。例如，在講授彎曲內(nèi)力及內(nèi)力圖的做法時，教師首先會介紹彎曲內(nèi)力的概念及定義，隨后教授內(nèi)力圖（剪力圖與彎矩圖）的做法，接著通過講解例題的方式對所授知識點進行應(yīng)用，最后通過讓學(xué)生做1～2道習(xí)題鞏固并加強本節(jié)課所授的知識點。在“滿堂灌”的教學(xué)模式下，盡管教師可以把控講授進度，通過學(xué)生的課堂反應(yīng)及時調(diào)整講解速度，但是教師難以及時了解學(xué)生對各個知識點的理解和掌握程度，尤其是學(xué)生之間存在個體差異，課堂上表現(xiàn)積極的學(xué)生掌握了知識要點，然而在課堂上表現(xiàn)“沉默”的學(xué)生是否理解了知識要點有待商榷。此外，在“滿堂灌”的教學(xué)模式下，部分學(xué)生逐漸喪失了對課堂內(nèi)容的興趣，導(dǎo)致與工程實際應(yīng)用息息相關(guān)的“材料力學(xué)”被誤解為只是公式推導(dǎo)和求解方程的老舊方法，對吸引廣大學(xué)生從事力學(xué)研究造成了較大的困擾［6-7］。

（四）考核方式陳舊

目前，“材料力學(xué)”課程采用平時成績（30%）+期末成績（70%）的方式對學(xué)生進行最終考核。其中，平時成績包括考勤、測驗、期中成績等；期末成績包括期末考試卷面成績。這種考核模式難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)術(shù)熱情、科學(xué)敏感性、學(xué)術(shù)創(chuàng)新性和實踐能力。學(xué)生為了取得高分，往往花費大量精力研習(xí)往年“材料力學(xué)”的考試真題，學(xué)生只是掌握了考試時所出題目的解題方法，完成了“材料力學(xué)”課程的考核要求，難以將材料力學(xué)的理論知識運用到日后的工程實際中。采用上述的考核方式進行“材料力學(xué)”課程的考核評估，對我國培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、建立科技強國、實現(xiàn)科技自強帶來了一定的阻礙。

二、“材料力學(xué)”課程教學(xué)改革策略

（一）以工程應(yīng)用為導(dǎo)向引出材料力學(xué)背景

為了解決“材料力學(xué)”課堂上對于引入力學(xué)概念時應(yīng)用目標(biāo)模糊的問題，通過以工程應(yīng)用為導(dǎo)向引出材料力學(xué)背景對“材料力學(xué)”課程進行教學(xué)改革。通過摒棄老舊、過時的工程案例引出材料力學(xué)問題與概念的方式，采用介紹當(dāng)前人工智能、量子信息、集成電路、腦科學(xué)、深空深地深海等領(lǐng)域的熱點科技和工程問題進行材料力學(xué)概念與問題的引出。同時，在引出材料力學(xué)相關(guān)概念時，通過展示影視作品、工程設(shè)施圖片、工程裝置照片等，向?qū)W生直觀、清晰地介紹材料力學(xué)相關(guān)知識點的應(yīng)用場景，便于學(xué)生理解知識點的應(yīng)用背景和定義，從而實現(xiàn)在將來從事的工作中能夠快速聯(lián)系并運用所學(xué)的材料力學(xué)知識。

例如，黨的二十大報告中提出了加快建設(shè)航天強國的目標(biāo)，中國航天正在以新的偉大奮斗開啟新的征程。在講授“材料力學(xué)”新章節(jié)的內(nèi)容時，依托我國建設(shè)航天強國的背景需求，教師通過提出航天領(lǐng)域中相關(guān)的材料力學(xué)問題，引出該課堂講授的知識點，激發(fā)學(xué)生對所引出的材料力學(xué)知識的興趣。舉例來說，當(dāng)講授材料力學(xué)中“扭矩”的概念時，借助科幻影視作品中空間站對接的圖像資料，以繞軸線旋轉(zhuǎn)的空間站為研究對象，引出令研究對象運動所施加的外載荷——扭矩。通過直觀的影視畫面，清晰明了地向?qū)W生介紹扭矩的定義以及其在航天領(lǐng)域中應(yīng)用的場景，使學(xué)生更加深入地理解材料力學(xué)中扭矩的概念，同時明確這一概念的工程應(yīng)用背景。如此一來，學(xué)生在進行課題研究時，能夠?qū)⒗碚撆c實際進行關(guān)聯(lián)。

再如，隨著時代的進步，我國科技創(chuàng)新賦能交通運輸實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。在交通運輸領(lǐng)域，我國的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)技術(shù)躋身世界前列，如港珠澳大橋、北京大興國際機場等一批世界級工程已建成并投入使用。舉例來說，當(dāng)講授材料力學(xué)中彎曲變形這一概念時，可以給學(xué)生展示世界規(guī)模最大的單體機場航站樓——北京大興國際機場航站樓的圖片，體現(xiàn)了我國科技實力的突飛猛進，提升學(xué)生的民族自豪感與使命感。然后，繼續(xù)深入介紹航站樓所采用的支撐結(jié)構(gòu)——空間桁架結(jié)構(gòu)，以該結(jié)構(gòu)為研究對象，介紹空間桁架的受力情況以及桁架在承受載荷的條件下，所產(chǎn)生的變形形式——彎曲。通過引入我國交通運輸領(lǐng)域的重大工程，以圖片的形式展示承受彎曲載荷的桁架這一研究對象，學(xué)生從感官上直接認知到彎曲變形發(fā)生的工程場景，使學(xué)生在自己的研究課題中遇到相關(guān)的實際問題時，能夠快速聯(lián)系到“材料力學(xué)”課堂中所舉的工程實際案例，實現(xiàn)課本知識的學(xué)以致用。

通過以工程應(yīng)用為導(dǎo)向引出材料力學(xué)背景的“材料力學(xué)”教學(xué)改革，明確材料力學(xué)知識的應(yīng)用背景與場景，從工程實際問題出發(fā)，建立理論與實際的關(guān)聯(lián)，使學(xué)生能夠認識到書本中的材料力學(xué)知識是解決工程實際問題的有效手段，而不僅僅是理解枯燥的數(shù)學(xué)公式，讓學(xué)生在將來的研究和工作中實現(xiàn)對材料力學(xué)知識的學(xué)以致用。

（二）以先進材料為導(dǎo)向關(guān)聯(lián)材料力學(xué)的要點

為了解決“材料力學(xué)”課堂上教學(xué)內(nèi)容乏味、枯燥的問題，通過以先進材料為導(dǎo)向關(guān)聯(lián)材料力學(xué)要點進行“材料力學(xué)”教學(xué)改革。目前“材料力學(xué)”課堂所研究的對象局限于鋼、鐵等傳統(tǒng)材料，例如在講解模量、強度這些材料的本征性能的概念時，舉例的材料仍然是早年的低碳鋼與鑄鐵，教師在講解過程中通常照本宣科，難以引起學(xué)生的共鳴和興趣。眾所周知，材料力學(xué)的研究對象是“材料”，隨著科技的發(fā)展，各種先進材料已通過媒體報道被公眾所認知，如果將“材料力學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容與先進材料進行關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)材料力學(xué)教學(xué)內(nèi)容與前沿學(xué)術(shù)問題相結(jié)合，這樣更加容易集中學(xué)生聽課的注意力和激發(fā)學(xué)生的興趣，有利于學(xué)生對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。

例如，當(dāng)前先進的復(fù)合材料被廣泛用于航空航天、汽車工業(yè)、機械制造、醫(yī)學(xué)、建筑等領(lǐng)域，在“材料力學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容中，引入以先進復(fù)合材料為研究對象的相關(guān)內(nèi)容，可以更加貼近現(xiàn)階段的科學(xué)前沿問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)術(shù)研究熱情。比如，介紹“材料力學(xué)”緒論部分中“材料力學(xué)基本假設(shè)”中的“各向同性假設(shè)”時，可以引入航天領(lǐng)域當(dāng)前廣泛應(yīng)用的碳纖維增強復(fù)合材料層合板這一研究對象，介紹這一廣泛用于航天領(lǐng)域的復(fù)合材料的基本概念，通過介紹復(fù)合材料層合板的鋪層方式，向?qū)W生展示實際工程應(yīng)用的材料實際上是“各向異性”的，同時說明材料力學(xué)中做出“各向同性假設(shè)”的原因以及該假設(shè)對于簡化計算的作用。這樣一來，能夠?qū)⒕w論中“各向同性”這一概念與實際問題進行關(guān)聯(lián)，而不是僅僅作為枯燥的一段語句灌輸給學(xué)生。以當(dāng)前熱點領(lǐng)域所用的先進材料為研究對象，替代現(xiàn)有“材料力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容中的傳統(tǒng)材料，使學(xué)生能夠更加容易地將材料力學(xué)概念與當(dāng)今科技發(fā)展的主流領(lǐng)域相關(guān)聯(lián)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生認識到材料力學(xué)在當(dāng)今工程領(lǐng)域中不可替代的作用，同時提升學(xué)生對從事力學(xué)學(xué)科相關(guān)研究工作的興趣。

再例如，當(dāng)講授材料力學(xué)中“強度校核”這一內(nèi)容時，目前的教學(xué)內(nèi)容為列寫強度條件公式，并通過不等式變換后的三種形式，向?qū)W生說明該不等式可以進行強度校核、尺寸設(shè)計、材料選取、載荷設(shè)計等工作。這樣的教學(xué)內(nèi)容，僅僅是從數(shù)學(xué)的角度說明強度條件不等式的含義，學(xué)生仍然難以理解實際工程中需要進行強度校核、尺寸設(shè)計、材料選取、載荷設(shè)計的原因。為此，在教學(xué)內(nèi)容中可以引入與工程實際案例相關(guān)的強度校核教學(xué)內(nèi)容。以“為什么進行材料選取”為例，在汽車領(lǐng)域，當(dāng)汽車承受相同載荷時，金屬和碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料同時滿足汽車的強度條件，但是金屬的質(zhì)量遠遠大于碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料，為了減少汽車車體的質(zhì)量，選取碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料明顯優(yōu)于選取金屬材料。這樣一來，學(xué)生可以深刻理解“進行材料選取”這一教學(xué)內(nèi)容的“用武之地”，也向?qū)W生輸出了輕量化材料這個先進材料的概念，將材料力學(xué)的教學(xué)內(nèi)容向科學(xué)前沿問題進行引導(dǎo)。

通過以先進材料為導(dǎo)向關(guān)聯(lián)材料力學(xué)要點的“材料力學(xué)”教學(xué)改革，將“材料力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容與學(xué)術(shù)前沿領(lǐng)域進行關(guān)聯(lián)，學(xué)生在課堂上聽到相關(guān)領(lǐng)域的研究內(nèi)容時，能夠與當(dāng)下的熱點進行聯(lián)系，有利于學(xué)生理解材料力學(xué)的相關(guān)概念，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，了解材料力學(xué)的相關(guān)內(nèi)容對解決前沿領(lǐng)域問題的重要作用，同時吸引更多的學(xué)生投身力學(xué)學(xué)科的研究中。

（三）以工程軟件為輔助再現(xiàn)材料力學(xué)的問題

為了解決“材料力學(xué)”課程中學(xué)生聽課興趣缺乏、效率低下、教學(xué)效果不理想等問題，通過以工程軟件為輔助再現(xiàn)材料力學(xué)的問題進行“材料力學(xué)”教學(xué)改革。在“材料力學(xué)”課堂中，教師所講授的內(nèi)容以理論公式居多，如果采用“滿堂灌”的教學(xué)方式會使“材料力學(xué)”課堂變成數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)課堂，使得原本就晦澀難懂的力學(xué)知識更加難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)效果變差，學(xué)生對力學(xué)模型的理解僅僅停留在課本的數(shù)學(xué)公式上，因此亟須改善并調(diào)整教學(xué)手段，讓學(xué)生從力學(xué)思維的角度理解教學(xué)內(nèi)容，而不是死記硬背數(shù)學(xué)公式。為此，借助工程軟件對材料力學(xué)問題進行可視化仿真分析，一方面吸引了學(xué)生的注意力，另一方面使“材料力學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容真正放在力學(xué)問題上。

例如，講解拉伸與壓縮變形、扭轉(zhuǎn)變形和彎曲變形時，配合使用計算機輔助工程（Computer Aided Engineering， CAE）技術(shù)，實現(xiàn)不同加載形式的構(gòu)件受力分析與變形可視化，使學(xué)生直觀地認識到材料在受到載荷作用時的變形行為，使材料力學(xué)教學(xué)內(nèi)容通過可視化手段深入學(xué)生的腦海。比如，講解軸向拉伸變形時，采用CAE軟件（如ABAQUS、ANSYS等）構(gòu)建拉伸材料樣品的幾何模型與網(wǎng)格模型，通過對研究對象施加力或位移邊界條件，模擬材料樣品拉伸過程中的數(shù)值，最終給出材料在拉伸載荷加載下的應(yīng)力場、變形場云圖，通過可視化的方式向?qū)W生展示材料在受到拉伸載荷后的變形形式。在這個過程中，一方面，通過對CAE軟件的一步步操作，能夠吸引學(xué)生對未知事物的好奇心，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情；另一方面，將材料力學(xué)的理論內(nèi)容通過科研軟件進行學(xué)習(xí)實踐，解決了在教學(xué)中枯燥的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)造成的學(xué)生注意力不集中的問題。

再例如，在講解組合變形問題時，通過CAE軟件構(gòu)建大型工程結(jié)構(gòu)，例如橋梁、飛機、汽車等，通過對結(jié)構(gòu)同時施加拉伸、扭矩、彎矩載荷，分析仿真工程結(jié)構(gòu)的組合變形形式、可視化結(jié)構(gòu)力、位移等信息，通過圖片和動畫展示結(jié)構(gòu)受載過程中的組合變形過程。相較于“滿堂灌”教學(xué)中書寫方程到求解方程再到求解習(xí)題的模式，這種課堂教學(xué)的內(nèi)容與方式更加生動有趣，可以使學(xué)生清晰明確地認識到材料的力學(xué)行為過程，而不是僅僅學(xué)會求解書本中的方程。

通過以工程軟件為輔助再現(xiàn)材料力學(xué)問題的“材料力學(xué)”教學(xué)改革，將當(dāng)前科學(xué)研究中使用的CAE軟件引入教學(xué)內(nèi)容，拓展教學(xué)手段，使枯燥的力學(xué)與數(shù)學(xué)知識能夠通過可視化的手段展現(xiàn)在學(xué)生眼前，便于學(xué)生直觀地了解材料力學(xué)中的知識要點。此外，結(jié)合工程軟件的教學(xué)手段，能夠激發(fā)學(xué)生探索新鮮事物的熱情，提高學(xué)生通過多種研究手段學(xué)習(xí)材料力學(xué)知識的興趣。

（四）以理論結(jié)合實際的方式調(diào)整考核評價模式

為了解決“材料力學(xué)”課程中學(xué)生的創(chuàng)新能力與實踐能力較差等問題，通過以理論結(jié)合實際的方式調(diào)整考核評價模式進行“材料力學(xué)”課程的教學(xué)改革。一方面，提高平時成績的占比，并且通過設(shè)置開放性研究題目的形式擴展平時成績的考核方式。在講授完“材料力學(xué)”每個章節(jié)的內(nèi)容后，為了讓學(xué)生鞏固、加強對所學(xué)知識的理解與認知水平，通過設(shè)置該章節(jié)內(nèi)容的開放性題目（如選取某工程實際結(jié)構(gòu)為研究對象，描述該結(jié)構(gòu)所受到的載荷形式，通過理論、仿真等多種研究手段，分析結(jié)構(gòu)在相應(yīng)加載條件下是否滿足強度條件），對學(xué)生進行分組，以小組為單位對開放性題目進行探討，并在下一節(jié)課堂上，分組展示每個小組的研究成果。教師根據(jù)每個小組研究過程的邏輯性和運用知識點的準確性進行打分，給出每個小組及小組成員的成績，此成績將作為平時成績的一部分。這樣，學(xué)生在學(xué)習(xí)完“材料力學(xué)”每章節(jié)的知識點后，能夠及時地學(xué)以致用，可以面向工程實際提出并解決工程結(jié)構(gòu)中面臨的材料力學(xué)問題。另一方面，更新期末考試試卷的題型，通過將題目向工程實際案例靠攏，實現(xiàn)理論向?qū)嵺`與應(yīng)用的轉(zhuǎn)移。比如，增加多選題，以我國當(dāng)前大型工程結(jié)構(gòu)為例（給出相應(yīng)圖片/照片），通過分析工程結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的受力情況，判斷構(gòu)件會發(fā)生哪種或哪幾種變形形式；增加分析題，以我國當(dāng)前的重大工程為背景，以照片的形式給出相應(yīng)的工程結(jié)構(gòu)，要求學(xué)生判斷結(jié)構(gòu)會發(fā)生何種變形，并對結(jié)構(gòu)強度進行校核。以當(dāng)前的重大工程為背景的考核題目，能夠考核學(xué)生對材料力學(xué)知識點的理解和掌握程度，將學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)從求解正確的數(shù)學(xué)方程、通過期末考試變?yōu)榻鉀Q工程實際問題，使學(xué)生真正做到學(xué)以致用。

通過以理論結(jié)合實際的方式調(diào)整考核評價模式的“材料力學(xué)”教學(xué)改革，摒棄了老舊的考核評估方法，促使學(xué)生主動思考，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)術(shù)與科研思維。在平時考核和期末考核的過程中，提高面向工程實際的題目占比，提升學(xué)生解決實際問題的能力，使“材料力學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容真正應(yīng)用到實踐中，使學(xué)生培養(yǎng)真正向應(yīng)用型人才、創(chuàng)新型人才的目標(biāo)邁進。

結(jié)語

材料力學(xué)廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)、軌道交通、機械制造等領(lǐng)域，因此，以工程應(yīng)用為導(dǎo)向的“材料力學(xué)”教學(xué)改革探索勢在必行。通過以工程應(yīng)用為導(dǎo)向引出材料力學(xué)背景、以先進材料為導(dǎo)向關(guān)聯(lián)材料力學(xué)要點、以工程軟件為輔助再現(xiàn)材料力學(xué)問題、以理論結(jié)合實際的方式調(diào)整考核評價模式等四項“材料力學(xué)”教學(xué)改革措施，明確了“材料力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容的工程應(yīng)用背景，在“材料力學(xué)”課堂中引入前沿性科學(xué)問題，在“材料力學(xué)”教學(xué)過程中融入工程軟件的應(yīng)用，拓展與實際工程相關(guān)的“材料力學(xué)”考核模式，滿足了培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的需求。

參考文獻

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Exploration of Teaching Reform for Mechanics of Materials Guided by Engineering Application

LI Wei-jie

（School of Civil Engineering， Beijing Jiaotong University， Beijing 100044， China）

Abstract： Mechanics of materials is a course for college students majoring in aerospace， civil engineering， mechanical engineering and other related majors. It focuses on the stress and strain， stiffness and strength of materials under different loads. Under the engineering background of the current national major demand， the traditional teaching content， teaching means and assessment mode are difficult to give play to the practical value of mechanics of material in the field of engineering application. It is urgent to explore new teaching reform strategy oriented by engineering application. Four teaching reform measures are proposed， namely， “engineering application oriented to elicit the background， advanced materials oriented to associate the key points， engineering software assisted to reproduce the problems， and theory combined with practice to adjust the assessment mode”， to stimulate college students interest in scientific exploration and academic research ability， greatly improve their innovation and practice level， and meet the requirements of training the innovative talents and practical talents.

Key words： mechanics of materials; engineering application; innovative talents; practical talents